EP1815632A1 - Tool and method for planning and/or dimensioning satellite telecommunications through a quality indicator - Google Patents

Tool and method for planning and/or dimensioning satellite telecommunications through a quality indicator

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EP1815632A1
EP1815632A1 EP05807995A EP05807995A EP1815632A1 EP 1815632 A1 EP1815632 A1 EP 1815632A1 EP 05807995 A EP05807995 A EP 05807995A EP 05807995 A EP05807995 A EP 05807995A EP 1815632 A1 EP1815632 A1 EP 1815632A1
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EP
European Patent Office
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piresol
stations
quality indicator
sign
qaf
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EP05807995A
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EP1815632B1 (en
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Patrick Bruas
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Original Assignee
Thales SA
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/382Monitoring; Testing of propagation channels for resource allocation, admission control or handover
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/336Signal-to-interference ratio [SIR] or carrier-to-interference ratio [CIR]

Definitions

  • the invention relates to a tool for assisting the planning of satellite telecommunications links. It is also used to size these links.
  • Satellite communications allow high-speed traffic to flow between any two subscribers in the coverage of the antennal board system via a transparent repeater, provided the link budget allows it.
  • a link budget calculation algorithm Satcom generally calculates the equivalent isotropic radiated power ground or EIR SO
  • a link budget calculation algorithm Satcom generally calculates one of the following quantities:
  • the canonical satellite link budget formula in linear form for a transparent repeater is:
  • the condition of success of the link budget is as follows:
  • Some state-of-the-art calculation algorithms are based on a countdown calculation: we start from a point of C / No received and then go back to the EIRP satellite then to the EIR ground via the operational gain. Then a convergence loop repeats the calculation until the total C / No is equal to the required C / No.
  • the link budget calculation also serves to size the stations (in power amplifiers and ground antennal system) for a given payload and a given traffic rate.
  • the invention is based on a new approach of tool and device for calculating link budget and / or dimensioning of a link which consists in particular in determining a quality indicator. relevant designated in the following description by QaF.
  • This "total quality figure" is a quality indicator that corresponds to the English acronym QaF meaning "Quality aggregate Figure".
  • This quality indicator corresponds to a proportionality coefficient, expressed in dBHz / W, between the total signal / total noise density ratio C / No required for the link and the required EIRPW of the carrier of this link. There is therefore an exchange between the PIREsol and the signal ratio on total noise density C / No required (in dBHz). This exchange is expressed by the relation [E4] mentioned below.
  • the invention relates to a method for planning and / or dimensioning links between several stations or stations, comprising at least the following steps: a) establishing a relationship, by existing link, in logarithmic scale, between the equivalent ground radiated power, PIREsol, the required signal-to-noise density ratio (C / No) req for a link, and a quality indicator QaF, b) determining the quality indicator QaF from the contribution of the first-category items which are linear in PIREsol and posts of the second kind that are non-linear in PIREsol.
  • the method may comprise a step c) of determining the EIRSol from the QaF quality indicator determined in step b).
  • the invention also relates to a device for planning and / or dimensioning links between several stations in a telecommunications system, the device being adapted to perform the process steps mentioned above.
  • the method according to the invention notably provides assistance in the planning and dimensioning of satellite telecommunications links.
  • the QaF quality indicator is independent of the modem and EIR ground.
  • This indicator establishes a relation of exchange especially between the following quantities: the flow D, the ratio Eb / No, the system margin, the receiving antenna surface and the PIREsol for a given payload (characterized by its coverage, its merit factor (G / T) sat, DFS saturation flux density, and repetitive satirical EIRP) and for a given propagation and interference environment. This relationship is useful in Satcom network architecture.
  • FIG. 2 a functional block diagram of the method according to the invention
  • FIG. 3 the structure of the elementary "butterfly" operator used in the process
  • Satellite Skynet (example: Satellite Skynet)
  • FIG. 2 represents a functional block diagram of the implementation of the method according to the invention.
  • the planning and assistance tool for link sizing is implemented in a centralized management center 1, the network or CGR (ie the set of communication units (CUs) which are point-to-point link ends. point via the same repeater, each communication unit UC physically belonging to a Satcom station).
  • the centralized management center CGR provides the list of values of the PIREsol, link by link, which will be distributed to each local management center which is attached to a station. Then, knowing the transmission channel gain between the output Fl (intermediate frequency) of the station modem and the antenna output of the station, the local management center will convert the PIREsol F emission power that will be used to configure the corresponding modem at the link.
  • the centralized network management center may optionally provide the operator with graphical and tabulated help by presenting the sensitivity of the quality indicator to the following parameters: receive antenna area, coverage and / or operational gain of the repeater, interference level, station elevation angle, attenuation margins, etc.
  • the centralized management center includes a processor for performing the various steps of the method according to the invention, and the local management centers are also equipped with programmed processors. Satcom planning includes determining the
  • the method of assisting the planning of telecommunications by satellite comprises for example the following steps: 1 - determining the contribution of the linear stations in PIREsol,
  • the quality indicator QaF in practice represents the number of kbps (kilobits per second) of useful information that it is possible to go through Watt of EIR station consumed per link.
  • the quality indicator QaF corresponds to a standardized EIRP by making the ratio in linear scale of C / No (ratio signal to density of total noise) required by the link on the EIRP.
  • the method includes a step in which logarithmic relationship is established by a link between the EIRPol, the signal to total noise density ratio required by the link, and a QaF quality indicator.
  • the stations participating in the liaison report can be of two kinds:
  • the process will factorize the EIRPOL in the positions of 1 ⁇ r ⁇ species as opposed to the 2 ⁇ d ⁇ species, in which the EIRP can not be factored.
  • the process considers all the terms of 1 ⁇ r ⁇ species as a product (in linear scale) of the PIREsol and a paralleling of the contributions of the different items of 1 ⁇ r ⁇ species.
  • Ri and R 2 are expressed in dBHz / W and correspond to the two disturbing stations concerned by the grouping, Ri is the individual quality factor of item i, a detailed example is given below in the description.
  • the letters A and B represent the inputs of the operator and the letters D and C the output of the throttle operator.
  • Posts are grouped 2 by 2 and the +1 sign is used in the designated operator "butterfly"
  • FM // R2 Butterfly (FM, R2. +1) [E7] with a repetition of the repeating pattern "Butterfly" until the positions are exhausted in order to synthesize all the contributions of the items of 1 st species, represented by Rt.
  • Figure 4 shows the use of the butterfly operator to determine the link budget in the case where there are only 1 ⁇ r ⁇ species positions.
  • the method knowing the value (C / N o ) req determines the value of PIREsol using the relation [E4] and the following formula obtained using the relation [E7]:
  • Figures 5 and 6 show the use of the operator to determine the link budget in the case where, in the system, coexist stations of the first kind and positions of the second kind.
  • the method can determine EIRPsool in two equivalent ways:
  • FIGs 4, 5 and 6 show an example of concatenation of the elementary operator "Butterfly".
  • the result of this concatenation is referred to in Figure 5 "Fast Butterfly Transform" or TPR.
  • This transform applies only to items of 1 ⁇ r ⁇ species.
  • FIG. 6 represents an example of calculation of EIRPOL for a set comprising 7 disturbing stations, with 5 stations of 1 ⁇ r ⁇ species and 2 stations of the second kind.
  • the value of PIREsol is obtained by applying the relation [E8].
  • the quality indicator is used to size the links and in particular the reception antennas.
  • the QaF quality indicator is expressed as a function of the reception antenna surface of a station. This leads to a curve that can be likened to a high-pass Butterworth filter defined by a slope, a gain and a cutoff antenna at -3 dB.
  • the individual quality factor of the downward thermal station R 2 is expressed in the following logarithmic form:
  • cutoff antenna diameter at -3 dB the parameter called cutoff antenna diameter at -3 dB.
  • the calculation and the rate of the filter are generalizable to N terms of disturbance of the link budget.
  • the log-log scale of FIG. 7 makes it possible to identify 2 zones:
  • Each curve of variation of QaF (as a function of the square of the diameter of the receiving antenna) can be parameterized by: - the coverage of the satellite channel and / or the operational gain of the repeater,
  • Table 1 summarizes quantities on the link budgets in the field of space telecommunications.
  • the operational gain Gop (here including the antenna patterns) is provided by the following logarithmic scale relation:
  • Cin saturationBZ DFS 6 Z - 1 Ol ⁇ g (4 ⁇ / ⁇ up 2 )
  • DFSBZ DFSezmin + ATNsat
  • Gop GopBZ + AvGeo U p + AvGeOdown
  • T temperature of the system T sys in reception (see the state of the art)
  • 2Olog0 -3 (G / T) sat BZ + M down - AvGeo dO wn -G BZ OP + 10logT sys -1 Olog ⁇ + 20log d +12 dB + L
  • Ri // R 2 is simplified from the 0/0 -3 radio and the Butterfly operator, by factorizing Ri.
  • the method according to the invention can be used in any link sizing.
  • the sizing consists in particular in finding the right tradeoffs between the following quantities: a) the operational gains of the repeater (related to the coverage thus to the edge antennas, and to an attenuator edge setting), b) the antenna size of the park of ground segment stations, c) EIR ground per link (in relation to the antenna size that gives the station EIRP and the number of links), d) the user rate per link (in connection with the performance of Eb / No. of the ground modem), e) the level of interference from interference (compliance with ITU coordination agreements or intergovernmental agreements) or enemy interference (interference).
  • the method according to the invention has the particular advantage of presenting to the operator: i) an independent indicator points c) and d); it is the QaF which establishes the exchange relation PIREsol, D, Eb / No and Margin, ii) The sensitivity of this indicator to the points a) b) and e): it is the family of curves of variation of QaF which is doubly parameterized by the coverage (payload operational gain) and the threat / interference level.
  • the method is also applicable in a system using an aircraft as a communication node, either in transparent mode (on-board repeater) or in non-transparent mode (on-board processing).
  • the aircraft is for example a drone or a plane, helicopter or any other device having the same functions.
  • the [E1] to [E4] relationships previously introduced are used except for the relation [E4] in which the extreme term on the right takes into account the separation of the uplink and downlink budget if the repeater is non-transparent. Other terms of interference will be added.

Abstract

The invention concerns a method for planning and/or dimensioning links between several stations in a wireless telecommunication system including the following steps: a) establishing a relationship, on logarithmic scale, through an existing link between the ground equivalent radiated power, PIREsol, the signal/noise density ratio required (C/No)req for a link, and a quality indicator QaF, b) determining the quality indicator QaF from the contribution of first type stations (of the link budget disturbance) which are linear in PIREsol and of second type stations which are non-linear in PIREsol, c) determining the PIREsol from the quality indicator QaF determined at step b).

Description

OUTIL ET PROCEDE POUR PLANIFIER ET/OU DIMENSIONNER DES TELECOMMUNICATIONS PAR SATELLITE GRACE A UN INDICATEUR TOOL AND METHOD FOR PLANNING AND / OR DIMENSIONING SATELLITE TELECOMMUNICATIONS THROUGH AN INDICATOR
DE QUALITEQUALITY
L'invention concerne un outil d'aide à la planification des liaisons de télécommunications par satellite. Il sert aussi à dimensionner ces liaisons.The invention relates to a tool for assisting the planning of satellite telecommunications links. It is also used to size these links.
Les télécommunications par satellite permettent d'écouler du trafic à haut débit entre deux abonnés quelconques situés dans la couverture du système antennaire bord, au travers d'un répéteur transparent, sous réserve que le bilan de liaison le permette.Satellite communications allow high-speed traffic to flow between any two subscribers in the coverage of the antennal board system via a transparent repeater, provided the link budget allows it.
Un algorithme de calcul de bilan de liaison Satcom calcule généralement la puissance isotrope rayonnée équivalente sol ou PIRESO| nécessaire d'une station terrestre A, pour qu'une station terrestre B donnée reçoive un rapport signal sur densité de bruit total C/No qui est requis par la liaison, à un débit utilisateur D et un taux d'erreur binaire TEB pour un environnement donné de propagation et d'interférences, via une charge utile (segment spatial) connue et avec une certaine marge système M.A link budget calculation algorithm Satcom generally calculates the equivalent isotropic radiated power ground or EIR SO | necessary for a terrestrial station A, for a given terrestrial station B to receive a signal ratio on total noise density C / No which is required by the link, at a user bit rate D and a bit error rate TEB for a given environment of propagation and interference, via a known payload (space segment) and with a certain margin M system.
Un algorithme de calcul de bilan de liaison Satcom calcule en général l'une des grandeurs suivantes :A link budget calculation algorithm Satcom generally calculates one of the following quantities:
• soit la PIRE sol en dBW nécessaire pour un couple (D, Eb/No) donné, avec Eb l'énergie moyenne reçue par bit du trafic utilisateur,• the EIR ground in dBW required for a given torque (D, Eb / No), with Eb the average energy received per bit of the user traffic,
• soit le Débit D maximum pour un couple (PIRE sol, Eb/No) donné,• the maximum Flow D for a given pair (EIR ground, Eb / No),
• soit le Eb/No nécessaire pour un couple (PIRE sol, D ) donné. Le cahier des charges du modem du segment sol permet de calculer le ratio puissance moyenne reçue sur densité de bruit total C/No requis par le démodulateur. Ce ratio est donné par la formule suivante (sous forme logarithmique) :• the Eb / No needed for a given pair (EAR ground, D). The specification of the ground segment modem makes it possible to calculate the ratio average power received on total noise density C / No required by the demodulator. This ratio is given by the following formula (in logarithmic form):
La formule canonique de bilan de liaison satellite sous forme linéaire pour un répéteur transparent (i.e. non-régénératif) est : The canonical satellite link budget formula in linear form for a transparent repeater (ie non-regenerative) is:
= (C/Nθ)"1 th uplιnk+(C/Nθ)"1 th dowπhnk = (C / Nθ) "1 th uplink + (C / Nθ) " 1 th dowπhnk
+ autres termes (ex : interférences, intermodulation) [E2]+ other terms (eg interference, intermodulation) [E2]
Le terme de gauche est calculé à partir du résultat de calcul de chacun des termes de perturbation { (C/No)"1 d'indice i } encore appelés postes qui interviennent dans cette somme d'inverses. Le nombre minimum de postes est n=2 avec les termes de bruit thermique montant (th_uplink) et de bruit thermique descendant (th_downlink).The left-hand term is calculated from the result of the calculation of each of the perturbation terms {(C / No) "1 of index i}, also called stations that intervene in this sum of inverses. = 2 with the terms rising thermal noise (th_uplink) and thermal downward noise (th_downlink).
La condition de succès du bilan de liaison est la suivante :The condition of success of the link budget is as follows:
Selon les méthodes de l'art antérieur, le calcul de [E2] est mené en échelle linéaire après conversion de chacun des postes de l'échelle logarithmique vers l'échelle linéaire.According to the methods of the prior art, the calculation of [E2] is carried out on a linear scale after conversion of each of the positions of the logarithmic scale to the linear scale.
Certains algorithmes de calcul de l'état de l'art sont basés sur un calcul à rebours : on part d'un point de C/No reçu puis on remonte à la PIRE satellite puis à la PIRE sol via le gain opérationnel. Ensuite une boucle de convergence réitère le calcul jusqu'à ce que le C/No total soit égal au C/No requis.Some state-of-the-art calculation algorithms are based on a countdown calculation: we start from a point of C / No received and then go back to the EIRP satellite then to the EIR ground via the operational gain. Then a convergence loop repeats the calculation until the total C / No is equal to the required C / No.
Le calcul de bilan de liaison sert aussi à dimensionner les stations (en amplificateurs de puissance et système antennaire sol) pour une charge utile donnée et un débit de trafic donné. L'invention repose sur une nouvelle approche d'outil et de dispositif de calcul de bilan de liaison et/ou de dimensionnement d'une liaison qui consiste notamment à déterminer un indicateur de qualité pertinent désigné dans la suite de la description par QaF. Ce « chiffre de qualité totale » est un indicateur de qualité qui correspond au sigle anglo- saxon QaF signifiant « Quality aggregate Figure ».The link budget calculation also serves to size the stations (in power amplifiers and ground antennal system) for a given payload and a given traffic rate. The invention is based on a new approach of tool and device for calculating link budget and / or dimensioning of a link which consists in particular in determining a quality indicator. relevant designated in the following description by QaF. This "total quality figure" is a quality indicator that corresponds to the English acronym QaF meaning "Quality aggregate Figure".
Cet indicateur de qualité correspond à un coefficient de proportionnalité, exprimé en dBHz/W entre le rapport signal sur densité de bruit totale C/No requis pour la liaison et la PIREsol nécessaire de la porteuse de cette liaison. Il y a donc un échange entre la PIREsol et le rapport signal sur densité de bruit total C/No requis (en dBHz). Cet échange est exprimé par la relation [E4] mentionnée ci-après.This quality indicator corresponds to a proportionality coefficient, expressed in dBHz / W, between the total signal / total noise density ratio C / No required for the link and the required EIRPW of the carrier of this link. There is therefore an exchange between the PIREsol and the signal ratio on total noise density C / No required (in dBHz). This exchange is expressed by the relation [E4] mentioned below.
L'invention concerne un procédé pour planifier et/ou dimensionner des liaisons entre plusieurs stations ou postes, comportant au moins les étapes suivantes : a) établir une relation, par liaison existante, en échelle logarithmique, entre la puissance rayonnée équivalente sol, PIREsol, le rapport signal sur densité de bruit requis (C/No)req pour une liaison, et un indicateur de qualité QaF, b) déterminer l'indicateur de qualité QaF à partir de la contribution des postes de première espèce qui sont linéaires en PIREsol et des postes de seconde espèce qui sont non linéaires en PIREsol.The invention relates to a method for planning and / or dimensioning links between several stations or stations, comprising at least the following steps: a) establishing a relationship, by existing link, in logarithmic scale, between the equivalent ground radiated power, PIREsol, the required signal-to-noise density ratio (C / No) req for a link, and a quality indicator QaF, b) determining the quality indicator QaF from the contribution of the first-category items which are linear in PIREsol and posts of the second kind that are non-linear in PIREsol.
Le procédé peut comporter une étape c) de détermination de la PIREsol à partir de l'indicateur de qualité QaF déterminé à l'étape b) .The method may comprise a step c) of determining the EIRSol from the QaF quality indicator determined in step b).
L'invention concerne aussi un dispositif pour planifier et/ou dimensionner des liaisons entre plusieurs stations dans un système de télécommunications, le dispositif étant adapté à exécuter les étapes du procédé mentionnées ci-dessus.The invention also relates to a device for planning and / or dimensioning links between several stations in a telecommunications system, the device being adapted to perform the process steps mentioned above.
Le procédé selon l'invention offre notamment une aide à la planification et au dimensionnement des liaisons de télécommunications par satellite. Il offre notamment les avantages suivants : • L'indicateur de qualité QaF est indépendant du modem et de la PIRE sol. • Cet indicateur établit une relation d'échange notamment entre les grandeurs suivantes : le débit D, le ratio Eb/No, la marge système, la surface d'antenne réception et la PIREsol pour une charge utile donnée (caractérisée par sa couverture, son facteur de mérite (G/T)sat, sa densité de flux saturant DFS et la PIRE à saturation du répéteur) et pour un environnement de propagation et d'interférences donné. Cette relation s'avère utile en architecture des réseaux Satcom.The method according to the invention notably provides assistance in the planning and dimensioning of satellite telecommunications links. In particular, it offers the following advantages: • The QaF quality indicator is independent of the modem and EIR ground. • This indicator establishes a relation of exchange especially between the following quantities: the flow D, the ratio Eb / No, the system margin, the receiving antenna surface and the PIREsol for a given payload (characterized by its coverage, its merit factor (G / T) sat, DFS saturation flux density, and repetitive satirical EIRP) and for a given propagation and interference environment. This relationship is useful in Satcom network architecture.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif et nullement limitatif annexé, des figures qui représentent :Other features and advantages of the present invention will appear better on reading the description which follows, of an exemplary embodiment given by way of illustration and in no way limiting attached, figures which represent:
• La figure 1 un exemple d'architecture avec plusieurs postes impliqués dans le bilan de liaison Satcom,• Figure 1 an example of architecture with several stations involved in the Satcom link budget,
• La figure 2 un synoptique fonctionnel du procédé selon l'invention,FIG. 2 a functional block diagram of the method according to the invention,
• La figure 3 la structure de l'opérateur « papillon » élémentaire utilisé dans le procédé,FIG. 3 the structure of the elementary "butterfly" operator used in the process;
• La figure 4 l'architecture de l'algorithme de calcul de la PIREsol avec termes de première espèce seulement,• Figure 4 the architecture of the calculation algorithm of the PIREsol with terms of the first kind only,
• La figure 5 un exemple de calcul de PIRE sol avec termes de première et de seconde espèce,• Figure 5 an example of calculation of EIRP soil with terms of first and second kind,
• La figure 6 l'architecture de l'opérateur « papillon » pour les cas où l'on a des termes de première espèce et de seconde espèce, • La figure 7 différentes courbes d'indicateur de qualité en fonction des surfaces d'antenne de réception et des couvertures du satellite.• Figure 6 the architecture of the "butterfly" operator for cases where there are terms of the first kind and of the second kind, • Figure 7 different curves of quality indicator depending on the antenna surfaces reception and satellite coverage.
Afin de mieux faire comprendre l'invention, la description qui suit est donnée dans le cadre d'une liaison satcom. La figure 1 donne un exemple de liaisons point-à-point qui illustre la présence de sept postes de perturbation dans le bilan de liaison : • Poste 1 : (C/No)i = Thermique montantIn order to better understand the invention, the following description is given in the context of a satcom link. Figure 1 gives an example of point-to-point links that illustrates the presence of seven disturbance stations in the link budget: • Item 1: (C / No) i = Thermal amount
• Poste 2 : (C/No)2 = Thermique descendant• Station 2: (C / No) 2 = Thermal downhill
• Poste 3 : (C/No)3 = Brouilleur montant• Item 3: (C / No) 3 = Scrambling Amount
• Poste 4 : (C/No)4 = Interférence du système adjacent montante (exemple : Terminal Skynet)• Station 4: (C / No) 4 = Adjacent upstream system interference (example: Skynet Terminal)
• Poste 5 : (C/No)5 = Interférence du système adjacent descendante• Item 5: (C / No) 5 = Adjacent downlink system interference
(exemple : Satellite Skynet)(example: Satellite Skynet)
• Poste 6 : (C/No)6 = Intermodulation segment sol (IM sol)• Item 6: (C / No) 6 = Intermodulation ground segment (IM ground)
• Poste 7 : (C/No)7 = Intermodulation segment spatial (IM bord)• Item 7: (C / No) 7 = Space Segment Intermodulation (IM Edge)
La figure 2 représente un synoptique fonctionnel de la mise en œuvre du procédé selon l'invention.FIG. 2 represents a functional block diagram of the implementation of the method according to the invention.
L'outil de planification et d'aide au dimensionnement des liaisons est par exemple implémenté dans un Centre de Gestion centralisée 1 , du Réseau ou CGR (i.e. l'ensemble des unités de communication (UC) qui sont des extrémités de liaison point-à-point via un même répéteur, chaque unité de communication UC appartenant physiquement à une station Satcom). Le centre de gestion centralisé CGR fournit la liste des valeurs des PIREsol, liaison par liaison, qui seront distribuées à chaque centre de gestion locale qui est rattaché à une station. Ensuite, connaissant le gain de chaîne émission entre la sortie Fl (fréquence intermédiaire) du modem de la station et la sortie antenne de la station, le centre de gestion locale va convertir la PIREsol en puissance Fl émission qui va servir à configurer le modem correspondant à la liaison. Le centre de gestion centralisée du réseau peut éventuellement fournir à l'opérateur une aide sous forme graphique et tabulée en lui présentant la sensibilité de l'indicateur de qualité aux paramètres suivants : surface d'antenne de réception, couverture et/ou gain opérationnel du répéteur, niveau d'interférence, angle d'élévation des stations, marges d'atténuations etc. Le centre de gestion centralisée comprend un processeur permettant d'exécuter les différentes étapes du procédé selon l'invention, et les centres de gestion locale sont équipés eux aussi de processeurs programmés. La planification Satcom consiste notamment à déterminer laFor example, the planning and assistance tool for link sizing is implemented in a centralized management center 1, the network or CGR (ie the set of communication units (CUs) which are point-to-point link ends. point via the same repeater, each communication unit UC physically belonging to a Satcom station). The centralized management center CGR provides the list of values of the PIREsol, link by link, which will be distributed to each local management center which is attached to a station. Then, knowing the transmission channel gain between the output Fl (intermediate frequency) of the station modem and the antenna output of the station, the local management center will convert the PIREsol F emission power that will be used to configure the corresponding modem at the link. The centralized network management center may optionally provide the operator with graphical and tabulated help by presenting the sensitivity of the quality indicator to the following parameters: receive antenna area, coverage and / or operational gain of the repeater, interference level, station elevation angle, attenuation margins, etc. The centralized management center includes a processor for performing the various steps of the method according to the invention, and the local management centers are also equipped with programmed processors. Satcom planning includes determining the
PIREsol de chaque liaison et la consommation des ressources pour un déploiement donné.PERsol of each link and resource consumption for a given deployment.
En résumé, le procédé d'aide à la planification des télécommunications par satellite comporte par exemple les étapes suivantes: 1 - déterminer la contribution des postes linéaires en PIREsol,In summary, the method of assisting the planning of telecommunications by satellite comprises for example the following steps: 1 - determining the contribution of the linear stations in PIREsol,
2 - déterminer la contribution des postes éventuels qui sont non linéaires en PIREsol,2 - determine the contribution of potential items that are nonlinear in PIREsol,
3 - déterminer l'indicateur de qualité QaF à partir des résultats de 1 et 2,3 - determine the QaF quality indicator from the results of 1 and 2,
4 - déterminer la PIREsol en tenant compte des résultats de 3 et du (C/No)requis.4 - determine the EIRP, taking into account the results of 3 and the required (C / No).
L'indicateur de qualité QaF représente en pratique le nombre de kbps (kilobits par seconde) d'information utile qu'il est possible de passer par Watt de PIRE station consommée par liaison. L'indicateur de qualité QaF correspond à une PIRE normalisée en faisant le rapport en échelle linéaire du C/No (ratio signal sur densité de bruit total ) requis par la liaison sur la PIREsol.The quality indicator QaF in practice represents the number of kbps (kilobits per second) of useful information that it is possible to go through Watt of EIR station consumed per link. The quality indicator QaF corresponds to a standardized EIRP by making the ratio in linear scale of C / No (ratio signal to density of total noise) required by the link on the EIRP.
Le procédé comporte une étape dans laquelle on établit, en échelle logarithmique, une relation par liaison entre la PIREsol, le rapport signal sur densité de bruit total requis par la liaison et un indicateur de qualité QaF.The method includes a step in which logarithmic relationship is established by a link between the EIRPol, the signal to total noise density ratio required by the link, and a QaF quality indicator.
PIREsoi = f — I - QaF [E4]PIREsoi = f - I - QaF [E4]
VNoJ1Cq Les postes participant au bilan de liaison peuvent être de deux espèces :VNoJ 1C q The stations participating in the liaison report can be of two kinds:
• « p » termes de première espèce qui sont linéaires en PIREsol ,• "p" terms of the first kind that are linear in PIREsol,
• « n-p » termes de seconde espèce qui ne sont pas linéaires en PIREsol.• "n-p" terms of the second kind that are not linear in PIREsol.
En considérant ces deux types de postes, l'équation canonique [E2] devient :Considering these two types of positions, the canonical equation [E2] becomes:
Pour obtenir l'indicateur de qualité QaF, le procédé va factoriser la PIREsol dans les postes de 1 ΘrΘ espèce par opposition aux termes de 2πdΘ espèce, dans lesquels la PIREsol ne peut pas être factorisée. Le procédé considère l'ensemble des termes de 1 ΘrΘ espèce comme un produit (en échelle linéaire) de la PIREsol et d'une mise en parallèle des contributions des différents postes de 1 ΘrΘ espèce.To obtain the quality indicator QaF, the process will factorize the EIRPOL in the positions of 1 ΘrΘ species as opposed to the 2 πdΘ species, in which the EIRP can not be factored. The process considers all the terms of 1 ΘrΘ species as a product (in linear scale) of the PIREsol and a paralleling of the contributions of the different items of 1 ΘrΘ species.
Pour déterminer les valeurs d'indicateur de qualité, on définit un opérateur « papillon » (par analogie avec l'opérateur élémentaire de transformée de fourier rapide FFT). La figure 3 représente un exemple de structure de cet opérateur.To determine the quality indicator values, a "butterfly" operator is defined (by analogy with the elementary fast FFT operator). Figure 3 shows an example of structure of this operator.
Papillon( R1 , R2, signe) = min (R1 , R2)-10logi0(1 +signe .10 (-|(R1- R2)/10|)) [E6] Avec : signe = ± 1 choisi selon l'espèce des postes perturbateurs.Butterfly (R 1 , R 2 , sign) = min (R 1 , R 2 ) -10logi 0 (1 + sign .1 0 ( - | (R1 - R2) / 10 |) ) [E6] With: sign = ± 1 chosen according to the species of the disturbing stations.
Ri et R2 sont exprimés en dBHz/W et correspondent aux deux postes perturbateurs concernés par le regroupement, Ri est le facteur de qualité individuelle du poste i, un exemple détaillé est donné ci-après dans la description. Sur les figures, les lettres A et B représentent les entrées de l'opérateur et les lettres D et C la sortie de l'opérateur papillon.Ri and R 2 are expressed in dBHz / W and correspond to the two disturbing stations concerned by the grouping, Ri is the individual quality factor of item i, a detailed example is given below in the description. In the figures, the letters A and B represent the inputs of the operator and the letters D and C the output of the throttle operator.
Les algorithmes mis en œuvre dans l'outil de planification, dépendent des postes concernés. Pour les postes linéairesThe algorithms implemented in the planning tool depend on the stations involved. For linear positions
Les postes sont groupés 2 par 2 et le signe +1 est utilisé dans l'opérateur désigné « papillon »Posts are grouped 2 by 2 and the +1 sign is used in the designated operator "butterfly"
FM // R2 = Papillon (FM , R2. +1 ) [E7] avec une répétition du motif récurrent « Papillon » jusqu'à épuisement des postes pour synthétiser l'ensemble des contributions des postes de 1 ΘrΘ espèce, représenté Rt.FM // R2 = Butterfly (FM, R2. +1) [E7] with a repetition of the repeating pattern "Butterfly" until the positions are exhausted in order to synthesize all the contributions of the items of 1 st species, represented by Rt.
Pour les postes non linéaires regroupés en un seul terme RMFor non-linear items grouped into a single RM term
PIREsol = - Rt + Papillon ( (C/No)req , RNL, -1 ) [E8]PIREsol = - Rt + Butterfly ((C / No) req, R NL , -1) [E8]
La figure 4 représente l'utilisation de l'opérateur papillon pour déterminer le bilan de liaison dans le cas où il n'y a que des postes de 1 ΘrΘ espèce. Le procédé, connaissant la valeur (C/No)req détermine la valeur de PIREsol à l'aide de la relation [E4] et de la formule suivante obtenue en utilisant la relation [E7] :Figure 4 shows the use of the butterfly operator to determine the link budget in the case where there are only 1 ΘrΘ species positions. The method, knowing the value (C / N o ) req determines the value of PIREsol using the relation [E4] and the following formula obtained using the relation [E7]:
QaF = R1 // R2 // // Rn [E9]QaF = R1 // R2 // // Rn [E9]
Les figures 5 et 6 représentent l'utilisation de l'opérateur pour déterminer le bilan de liaison dans le cas où, dans le système coexistent des postes de première espèce et des postes de seconde espèce. Le procédé peut déterminer la PIREsol de deux manières équivalentes :Figures 5 and 6 show the use of the operator to determine the link budget in the case where, in the system, coexist stations of the first kind and positions of the second kind. The method can determine EIRPsool in two equivalent ways:
• soit à l'aide de la relation [E4] et des deux relations suivantes (cf. figure 5) : Rt = RI // R2 // // Rp [E10] obtenue en utilisant [E7]• using the relationship [E4] and the two following relationships (see Figure 5): Rt = RI // R2 // // Rp [E10] obtained using [E7]
QaF = Rt ( 1 - p / RNL ) [E11 ] en échelle linéaireQaF = Rt (1 - p / R NL ) [E11] in linear scale
• soit à l'aide des relations [E10] et [E8] explicitées plus loin dans la description(cf. figure 6).• or using the relations [E10] and [E8] explained later in the description (see Figure 6).
Les figures 4, 5 et 6 permettent de visualiser un exemple de concaténation de l'opérateur élémentaire « Papillon ». Le résultat de cette concaténation est appelé sur la figure 5 « Transformée de Papillon Rapide » ou TPR. Cette transformée s'applique uniquement aux postes de 1 ΘrΘ espèce.Figures 4, 5 and 6 show an example of concatenation of the elementary operator "Butterfly". The result of this concatenation is referred to in Figure 5 "Fast Butterfly Transform" or TPR. This transform applies only to items of 1 ΘrΘ species.
La figure 6 représente un exemple de calcul de PIREsol pour un ensemble comprenant 7 postes perturbateurs, avec 5 postes de 1 ΘrΘ espèce et 2 postes de seconde espèce. La valeur de PIREsol est obtenue en appliquant la relation [E8].FIG. 6 represents an example of calculation of EIRPOL for a set comprising 7 disturbing stations, with 5 stations of 1 ΘrΘ species and 2 stations of the second kind. The value of PIREsol is obtained by applying the relation [E8].
Des variantes de mise en oeuvre décrites ci-dessus, il ressort que :Variations of implementation described above, it follows that:
• Plus grande est la QaF, plus faible est la PIRE nécessaire à débit utile D fixé (ou de manière équivalente, plus élevé est le débit D à• The greater the QaF, the lower the EIRP needed at the wanted rate D (or equivalently, the higher the D rate at
PIRE fixée),Perry fixed),
• On obtient une QaF nulle (i.e. même chiffre de PIRE que de C/No requis) pour un brouilleur de densité émission 0 dBW/Hz (exemple : 76 dBW étalé dans un répéteur de largeur de bande 40 MHz), • On obtient une QaF négative (i.e. chiffre de PIRE > chiffre de C/No requis) pour un brouilleur plus fort étalé dans la même bande de répéteur. Selon une variante de réalisation, l'indicateur de qualité est utilisé pour dimensionner les liaisons et notamment les antennes de réception.• We obtain a null QaF (ie the same figure of EIRP as of C / No required) for a jammer of 0 dBW / Hz emission density (example: 76 dBW spread in a 40 MHz bandwidth repeater), • We obtain a Negative QaF (ie EIRP figure> C / No digit required) for a stronger scrambler spread in the same repeater band. According to an alternative embodiment, the quality indicator is used to size the links and in particular the reception antennas.
Pour cela, le procédé déroule par exemple les étapes décrites ci- après : On exprime l'indicateur de qualité QaF en fonction de la surface d'antenne de réception d'une station. Ceci conduit à une courbe qui peut être assimilée à un filtre de Butterworth passe-haut défini par une pente, un gain et une antenne de coupure à -3dB.For this, the method unfolds for example the steps described below: The QaF quality indicator is expressed as a function of the reception antenna surface of a station. This leads to a curve that can be likened to a high-pass Butterworth filter defined by a slope, a gain and a cutoff antenna at -3 dB.
Le facteur de qualité individuelle du poste thermique descendant R2 est exprimé sous la forme logarithmique suivante :The individual quality factor of the downward thermal station R 2 is expressed in the following logarithmic form:
R2 = Ri + 20 logio( -^- ) [E12]R 2 = Ri + 20 log10 (- ^ -) [E12]
0-3 avec :0-3 with:
Ri le facteur de qualité individuelle du poste terme thermique montant = gain du filtre dans la bande passante. 0 le diamètre de l'antenne de la station réceptionRi the individual quality factor of the term thermal term amount = gain of the filter in the bandwidth. 0 the diameter of the receiving station antenna
0-3 le paramètre appelé diamètre de l'antenne de coupure à -3 dB.0-3 the parameter called cutoff antenna diameter at -3 dB.
On en déduit la réponse « fréquencielle » du filtre R-ι//R2 précité en échelle linéaire :We deduce the "frequency" response of the aforementioned R-ι // R 2 filter in linear scale:
QaF = R1 ( 0 ) [E13]QaF = R 1 ( 0 ) [E13]
02 +0f3 0 2 + 0f 3
Le calcul et l'allure du filtre sont généralisable à N termes de perturbation du bilan de liaison. L'échelle log-log de la figure 7 permet d'identifier 2 zones :The calculation and the rate of the filter are generalizable to N terms of disturbance of the link budget. The log-log scale of FIG. 7 makes it possible to identify 2 zones:
• Une zone où le diamètre d'antenne est supérieur au diamètre d'antenne de coupure à -3 dB : le bruit thermique montant est dominant et c'est lui qui impose le bilan, • Une zone où le diamètre d'antenne est inférieur au diamètre d'antenne de coupure à -3 dB : le bruit thermique descendant est dominant.• An area where the antenna diameter is greater than the cutoff antenna diameter at -3 dB: the rising thermal noise is dominant and it imposes the balance sheet, • An area where the antenna diameter is less than the cutoff antenna diameter at -3 dB: the descending thermal noise is dominant.
Si le diamètre d'antenne sol réception est égal au diamètre d'antenne de coupure à -3 dB , alors on a la relation linéaire QaF = 0,5 R1 et il y a équilibre entre la perturbation de bruit thermique montant et celle de bruit thermique descendant.If the receive ground antenna diameter is equal to the cut-off antenna diameter at -3 dB then the linear relationship QaF = 0.5 R1 and there is equilibrium between the rising thermal noise disturbance and the noise disturbance descending thermal.
Chaque courbe de variation de QaF (en fonction du carré du diamètre de l'antenne réception) peut être paramétrée par : - la couverture du canal satellite et/ou le gain opérationnel du répéteur,Each curve of variation of QaF (as a function of the square of the diameter of the receiving antenna) can be parameterized by: - the coverage of the satellite channel and / or the operational gain of the repeater,
- le niveau d'interférence ami et/ou ennemi,- the level of friend and / or enemy interference,
- l'angle d'élévation des stations et/ou la température de bruit total,- the elevation angle of the stations and / or the total noise temperature,
- etc.- etc.
Ces courbes sont configurables et présentées sur requête de l'opérateur afin que celui-ci choisisse dans le domaine de valeur déterminé par l'outil de calcul selon l'invention, les combinaisons pertinentes de valeurs de paramètres de dimensionnement qui répondent au besoin opérationnel (ex : débits, TEB et niveau de brouilleur) et aux degrés de liberté du futur réseau à déployer (ex : couverture et parc d'antennes sol).These curves are configurable and presented at the request of the operator so that the latter chooses in the value range determined by the calculation tool according to the invention, the relevant combinations of sizing parameter values that meet the operational requirement ( eg flow, BER and scrambler level) and the degrees of freedom of the future network to be deployed (eg coverage and ground antenna array).
L'exemple d'application pratique qui suit est donné à titre illustratif et nullement limitatif pour mieux faire comprendre le déroulement des différentes étapes du procédé selon l'invention.The following example of practical application is given as an illustration and in no way to limit the understanding of the various steps of the process according to the invention.
Le tableau 1 regroupe des grandeurs sur les bilans de liaison dans le domaine des télécommunications spatiales.Table 1 summarizes quantities on the link budgets in the field of space telecommunications.
Toutes les grandeurs suivantes sont soit calculées par l'outil, soit renseignées par l'utilisateur, à l'exception de la constante de Boltzman. Perturbation du bruit thermique montant :All the following quantities are either calculated by the tool or entered by the user, with the exception of the Boltzman constant. Disturbance of thermal noise amount:
P1 = (0/No)1 = PIREs0I - Aup + (G/T)satBz + AvGeoup- 10logK [E14]P 1 = (0 / No) 1 = Worst 0I - A up + (G / T) satB + AvGeo up - 10logK [E14]
On a donc la relation linéaire et homogène :We thus have the linear and homogeneous relation:
Caractéristiques du répéteur transparent : Les caractéristiques données dans le cahier des charges du répéteur transparent sont usuellement les suivantes :Characteristics of the transparent repeater: The characteristics given in the specifications of the transparent repeater are usually the following ones:
Tableau 2Table 2
Dans la zone linéaire ou quasi-linéaire du répéteur, le gain opérationnel Gop (incluant ici les diagrammes d'antennes) est fourni par la relation suivante en échelle logarithmique : In the linear or quasi-linear zone of the repeater, the operational gain Gop (here including the antenna patterns) is provided by the following logarithmic scale relation:
(PIREsaturationBZ- OBO) = ( Cj n_satu ration BZ ~ 'BO) + GopBZ avec :(PIRE its turationBZ- OBO) = (Cj n _satu ration BZ ~ 'BO) + G op BZ with:
Cin saturationBZ = DFS6Z - 1 Olθg( 4π / λup 2 )Cin saturationBZ = DFS 6 Z - 1 Olθg (4π / λ up 2 )
DFSBZ = DFSezmin + ATNsatDFSBZ = DFSezmin + ATNsat
on a aussi la relation en échelle logarithmique : PIREsat = C]n + Gop avec :we also have the relation in logarithmic scale: PIRE its t = C] n + G op with:
Cjn = PIRES0| — Aup Cj n = WORSE S0 | - A up
Gop = GopBZ + AvGeoUp + AvGeOdownGop = GopBZ + AvGeo U p + AvGeOdown
d'où les deux relations suivantes en échelle logarithmique :hence the following two relations in logarithmic scale:
PIRESat = PIREs0I - Aup + AvGeoup + AvGeodOwn + GopBz [E16]Worse S at = Worst 0 I - A up + AvGeo up + AvGeo dO wn + G opB z [E16]
GOpBz=PIREsaturationBZ-OBO+IBO-DFSBzmin-ATNsat+10log(4π/λup 2) [E17]G O pBz = PIREsaturatio n BZ-OBO + IBO-DFS B zmi n -ATN sat + 10log (4π / λ up 2 ) [E17]
Perturbation du bruit thermique descendant :Perturbation of descending thermal noise:
P2 = (C/No)2 = PIRESatBZ - AdOwn + (G/T)S0| + AvGeodOwn - 10logK [E18] avec :P 2 = (C / No) 2 = WORSE S atBZ - A dO wn + (G / T) S0 | + AvGeo dO wn - 10logK [E18] with:
PIREsat = PIRESatBZ + AvGeodown La combinaison de [E16] et [E18] donne :WORST WORST his t = S + atBZ AvGeo of own Combining [E16] and [E18] gives:
P2=PIRESO|-Aup-Adown+AvGeθup+AvGeθdown+GopBZ+(G/T)sor1 OlogK [E19] Par ailleurs, (G/T)SOι peut être calculé en séparant les deux termes :P2 = EARN SO | -Aup-A of own + AvGeθup + AvGeθ of own + GopBZ + (G / T) sor 1 OlogK [E19] Moreover, (G / T) SO ι can be calculated by separating the two terms:
• T = température du système Tsys en réception (voir l'état de l'art)• T = temperature of the system T sys in reception (see the state of the art)
• G = gain de l'antenne réception. Si le (G/T)SOι est calculé à l'entrée de l'amplificateur faible bruit LNA de la station, alors il faut retirer du gain d'antenne réception les pertes de ligne notées L|igne entre le pied d'antenne et le LNA.• G = receive antenna gain. If the (G / T) SO ι is calculated at the input of the low noise amplifier LNA of the station, then it is necessary to withdraw from the reception antenna gain the line losses noted L | i gne between the foot of antenna and the LNA.
On regroupe ensuite l'atténuation d'espace libre Ae.ι. sur le trajet descendant avec le gain d'antenne sol réception G pour faire disparaître la longueur d'onde de la porteuse à la descente.Next, the attenuation of free space A e is grouped together . ι . on the downward path with the receive ground antenna gain G to remove the wavelength of the carrier on the descent.
On rappelle la formule de l'atténuation d'espace libre (en échelle linéaire) :We recall the formula of the attenuation of free space (in linear scale):
Ae.i. = ( -p- ) 2 [E20]Ae.i. = (-p-) 2 [E20]
4π d4π d
Pour une antenne parabolique de diamètre 0 et d'efficacité η, le gain de réception dans l'axe vaut (en échelle linéaire) :For a parabolic antenna of diameter 0 and efficiency η, the reception gain in the axis is (in linear scale):
G = η ±f ≈ n φ * [E21] λ2 λ G = η ± f ≈ n φ * [E21] λ 2 λ
On en déduit : Ae ι G = η ( — ) 2 [E22]We deduce: A e ι G = η (-) 2 [E22]
4 d4 d
Cette relation est indépendante de la fréquence.This relationship is independent of the frequency.
En combinant les relations [E19] et [E22], on trouve en échelle logarithmique la relation suivante : P2 = PIREsoi - Aup - Mdown +AvGeoup + AvGeodown+ GopBz -1 OlogTsys-By combining the relations [E19] and [E22], we find in logarithmic scale the following relation: P 2 = PIREsoi - A up - M down + AvGeo up + AvGeo down + G opB z -1 OlogT sys -
10logK +1 Ologη -20log d -12 dB+20log 0 - L|igne avec : d = distance entre le satellite et la station réception.10logK +1 Ologη -20log d -12dB + 20log 0 - L | ig ne with: d = distance between the satellite and the receiving station.
On appelle "antenne de coupure à -3 dB" le diamètre d'antenne réception noté 0-3 qui correspond à l'équilibre Ri=R2. En posant l'équation suivante sous forme logarithmique : 2Olog0-3 = (G/T)satBZ + Mdown - AvGeodOwn -GOPBZ +10logTsys -1 Ologη +20log d +12 dB + L|igne [E23]The "receive antenna at -3 dB" is the reception antenna diameter denoted 0-3 which corresponds to the equilibrium Ri = R 2 . By putting the following equation in logarithmic form: 2Olog0 -3 = (G / T) sat BZ + M down - AvGeo dO wn -G BZ OP + 10logT sys -1 Ologη + 20log d +12 dB + L | ig ne [E23]
on trouve : R2 = Ri + 2Olog0 -2Olog0-3 [E12] (déjà citée) et on a la relation équivalente homogène sous forme linéaire :we find: R 2 = Ri + 2Olog0 -2Olog0 -3 [E12] (already mentioned) and we have the homogeneous equivalent relation in linear form:
( 0.3 )2 ? = f MG-Lλ 16 d2 Ts ^v!s — M( αio o w w n n Li l;iggnnee [ [≡24] v T ΛatBZ GopBZ η AvGeodown( 0.3 ) 2 ? = f MG-Lλ 16 d 2 T s ^ v ! s - M i o o w w n n Li l; gg i n n e e [[≡24] v G T ΛatBZ opBZ η AvGeo down
Ri // R2 se simplifie à partir du radio 0/0-3 et de l'opérateur Papillon, en factorisant R-i .Ri // R 2 is simplified from the 0/0 -3 radio and the Butterfly operator, by factorizing Ri.
En traçant en échelle log-log la courbe Ri//R2 versus 2Olog0, on obtient un filtre passe-haut dans le domaine des surfaces d'antenne avec une antenne de coupure 0-3, un gain correspondant à la valeur asymptotique R-i , et une zone atténuée d'asymptote R2 = a+b02, soit une pente de 10 dB par décade ou 3 dB par octave si l'axe des abscisses est gradué en 2Olog(0).By plotting log-log the curve Ri // R 2 versus 2Olog0, we obtain a high-pass filter in the domain of the antenna surfaces with a breaking antenna 0 -3 , a gain corresponding to the asymptotic value Ri, and an attenuated asymptotic zone R 2 = a + b0 2 , a slope of 10 dB per decade or 3 dB per octave if the abscissa is graduated to 2Olog (0).
De façon plus générale le procédé selon l'invention peut être utilisé dans tout dimensionnement de liaison. Le dimensionnement consiste notamment à trouver les bons compromis entre les grandeurs suivantes : a) les gains opérationnels de répéteur (liés à la couverture donc aux antennes bord, et à un réglage d'atténuateur bord), b) la taille d'antenne du parc de stations du segment sol, c) la PIRE sol par liaison (en lien avec la taille d'antenne qui donne la PIRE station et le nombre de liaisons), d) le débit utilisateur par liaison (en liaison avec la performance de Eb/No du modem sol), e) le niveau d'interférence ami (respect des accords de coordination UIT ou des accords intergouvernementaux) ou ennemi (brouilleur).More generally, the method according to the invention can be used in any link sizing. The sizing consists in particular in finding the right tradeoffs between the following quantities: a) the operational gains of the repeater (related to the coverage thus to the edge antennas, and to an attenuator edge setting), b) the antenna size of the park of ground segment stations, c) EIR ground per link (in relation to the antenna size that gives the station EIRP and the number of links), d) the user rate per link (in connection with the performance of Eb / No. of the ground modem), e) the level of interference from interference (compliance with ITU coordination agreements or intergovernmental agreements) or enemy interference (interference).
Pour aider un opérateur du centre de gestion et de planification du réseau à trouver un bon dimensionnement, le procédé selon l'invention présente notamment comme avantage de présenter à l'opérateur : i) un indicateur indépendant des points c) et d) ; c'est la QaF qui établit la relation d'échange PIREsol , D , Eb/No et Marge, ii) La sensibilité de cet indicateur aux points a) b) et e) : c'est la famille de courbes de variation de QaF qui est doublement paramétrée par la couverture (Gain opérationnel de la charge utile) et le niveau de menace/interférence.To help an operator of the network management and planning center to find a good dimensioning, the method according to the invention has the particular advantage of presenting to the operator: i) an independent indicator points c) and d); it is the QaF which establishes the exchange relation PIREsol, D, Eb / No and Margin, ii) The sensitivity of this indicator to the points a) b) and e): it is the family of curves of variation of QaF which is doubly parameterized by the coverage (payload operational gain) and the threat / interference level.
Sans sortir du cadre de l'invention, le procédé s'applique aussi dans un système utilisant un aéronef comme nœud de communication, soit en mode transparent (répéteur à bord), soit en mode non transparent (traitement à bord). L'aéronef est par exemple un drone ou un avion, hélicoptère ou tout autre dispositif ayant les mêmes fonctions. On utilise les relations [E1 ] à [E4] précédemment introduites, excepté pour la relation [E4] dans laquelle le terme extrême de droite tient compte de la séparation du bilan de liaison montante et descendante si le répéteur est non transparent. D'autres termes d'interférences s'ajouteront. Without departing from the scope of the invention, the method is also applicable in a system using an aircraft as a communication node, either in transparent mode (on-board repeater) or in non-transparent mode (on-board processing). The aircraft is for example a drone or a plane, helicopter or any other device having the same functions. The [E1] to [E4] relationships previously introduced are used except for the relation [E4] in which the extreme term on the right takes into account the separation of the uplink and downlink budget if the repeater is non-transparent. Other terms of interference will be added.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé pour planifier et/ou dimensionner des liaisons entre plusieurs stations ou postes dans un système de télécommunications sans fil comportant au moins les étapes suivantes : a) établir, par liaison existante et en échelle logarithmique, une relation entre la puissance rayonnée équivalente sol, PIREsol, le rapport signal sur densité de bruit requis (C/No)req pour une liaison, et un indicateur de qualité QaF, b) déterminer l'indicateur de qualité QaF à partir de la contribution des postes de perturbation de première espèce qui sont linéaires en PIREsol et des postes de seconde espèce qui sont non linéaires en PIREsol.1 - Method for planning and / or dimensioning links between several stations or stations in a wireless telecommunications system comprising at least the following steps: a) establishing, by existing link and on a logarithmic scale, a relationship between the effective radiated power , PIREsol, the required signal-to-noise density ratio (C / No) req for a link, and a quality indicator QaF, b) determining the quality indicator QaF from the contribution of the first-order disturbance stations which are linear in PIREsol and substages of the second kind that are non-linear in PIREsol.
2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une étape c) de détermination de la PIREsol à partir de l'indicateur de qualité2 - Process according to claim 1 characterized in that it comprises a step c) of determining the PIREsol from the quality indicator
QaF déterminé à l'étape b) .QaF determined in step b).
3 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que pour déterminer l'indicateur de qualité QaF dans le cas de postes de première espèce, on regroupe les postes de première espèce 2 par 2 et on applique l'opérateur Papillon( R1, R2, signe) = min (R1, R2)-10log10(1 +signe .i O ("l(R1" R2>/1°l>), avec signe=+1 , et on répète cet opérateur jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de postes de première espèce.3 - Process according to claim 1 characterized in that for determining the quality indicator QaF in the case of items of the first kind, the items of the first type 2 by 2 are grouped together and the Butterfly operator (R 1 , R) is applied. 2 , sign) = min (R 1 , R 2 ) -10 log 10 (1 + sign .i O ("1 (R1" R2 > / 1 ° 1>), with sign = + 1, and this operator is repeated until that there are no more posts of the first kind.
4 - Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que pour déterminer la PIREsol pour un réseau comprenant des postes de première espèce et des postes de seconde espèce, on utilise la relation établie à l'étape a) et des deux relations suivantes : Rt = RI II P2. II // Rp [EI O] obtenue en utilisant Papillon ( R1, R2, signe) = min (R1, R2)-10log10(1 +signe .i o("l(R1" R2)/1o|)), avec signe=+1 QaF = Rt ( 1 - p / RNL ) avec 4 - Process according to claim 2 characterized in that to determine the PIREsol for a network comprising positions of the first kind and positions of the second kind, using the relationship established in step a) and the following two relations: Rt = IR II P2. II // Rp [EI O] obtained using Butterfly (R 1 , R 2 , sign) = min (R 1 , R 2 ) -10 log 10 (1 + sign .io ("1 (R 1" R 2) / 10 | ) ), with sign = + 1 QaF = Rt (1 - p / RNL) with
5 - Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que pour obtenir la PIREsol on utilise : PIREsol = - Rt + Papillon( (C/No)req , RNL, -1 )5 - Process according to claim 2 characterized in that to obtain the PIREsol is used: PIREsol = - Rt + Butterfly ((C / No) req, R NL , -1)
Où Papillon( R1, R2, signe) = min (R1, R2)-10log10(1 +signe .10("l(R1" R2)/10|)), etWhere Butterfly (R 1 , R 2 , sign) = min (R 1 , R 2 ) -10 log 10 (1 + sign .10 ("1 (R 1" R 2) / 10 |) ), and
6 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système comprend un satellite (i.e. répéteur transparent), les stations comprenant une antenne Satcom (émission et réception), on exprime l'indicateur de qualité en fonction de la surface d'antenne de réception d'une station et on définit la zone où le bruit thermique montant est dominant et une zone où le bruit thermique descendant est dominant, une zone étant associée à un diamètre d'antenne.6 - Process according to claim 1 characterized in that the system comprises a satellite (ie transparent repeater), the stations comprising a Satcom antenna (transmission and reception), the quality indicator is expressed as a function of the antenna surface of receiving a station and defining the area where the rising thermal noise is dominant and an area where the descending thermal noise is dominant, an area being associated with an antenna diameter.
7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le système de télécommunications est un satellite régénératif (i.e. avec traitement à bord) et que la liaison montante et la liaison descendante sont traitées séparément avec chacune un ou plusieurs postes de perturbation dans le bilan de sa liaison.7 - Method according to one of claims 1 to 5 characterized in that the telecommunications system is a regenerative satellite (ie with on-board processing) and that the uplink and the downlink are treated separately with each one or more stations of disruption in the balance sheet of its connection.
8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le système de télécommunications est composé d'un segment terrestre avec des stations communiquant entre elles et d'un segment aérien qui sert de relais de communication. 9 - Dispositif pour dimensionner et/ou planifier les liaisons entre plusieurs stations dans un système de télécommunications sans fil comprenant, la station centrale et les stations distantes étant équipées d'un processeur adapté à exécuter les étapes d'une des revendications 1 à 7. 8 - Method according to one of claims 1 to 5 characterized in that the telecommunications system is composed of a terrestrial segment with stations communicating with each other and an air segment which serves as a communication relay. 9 - Device for dimensioning and / or planning the links between several stations in a wireless telecommunications system comprising, the central station and the remote stations being equipped with a processor adapted to perform the steps of one of claims 1 to 7.
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